JP4400055B2

JP4400055B2 - 回転部シール装置

Info

Publication number: JP4400055B2
Application number: JP2003017232A
Authority: JP
Inventors: 勝則谷川; 竜弘中田; 幸宏山本
Original assignee: Shibuya Corp
Current assignee: Shibuya Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2010-01-20
Anticipated expiration: 2023-01-27
Also published as: JP2004224425A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、例えばロータリ式充填装置等の回転部を有する容器処理装置に設けられたもので、回転側と固定側との相対回転部によって仕切られた空間の雰囲気を遮断する回転部シール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
充填装置は、一般に、充填液タンク内に貯留した充填液を、この充填液タンクの下部外周側に設けた充填バルブを介して容器内に充填するようになっており、この充填作業を終了した後、充填装置の内部の充填液通路等や装置の外部を洗浄しなければならない。
【０００３】
前記充填装置の外部の洗浄には薬液を使用することが多く、この薬液を含む洗浄液が充填装置内部の駆動部へ侵入すると駆動部の部品が浸食されるおそれがある。そのため洗浄液が駆動部側に侵入することを防止する構造を設ける必要がある。
【０００４】
ロータリ式の充填装置では、駆動機構等を含む固定部と、充填バルブやびん台等を備えた回転部とを有しており、これら固定部と回転部とが相対回転する部分には隙間が形成されるため、固定部側と回転部側との間を遮断しなければならない。従来の充填装置は、シール手段としてラビリンス構造やＶ字シールを採用している。しかしながら、ラビリンス構造はシール手段としては不完全であり、外部からの洗浄水の侵入を完全に防ぐことはできず、雰囲気（気体）に関しては無防備であった。また、Ｖ字シールは摩耗するため、交換する必要があり、作業が大がかりで面倒であった。
【０００５】
そこで、回転部側と固定部側との間の隙間を液体シール装置によって密封する構造の回転部シール装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載された回転部シール装置は、ロータリ式充填機やロータリ式洗びん機等の容器処理装置の処理部が配置された無菌処理空間と、この容器処理装置を駆動する駆動手段が配置された駆動室との間の雰囲気の遮断性を向上させるものであり、この装置に設けられた液体シール装置は、容器処理装置の固定部側に設けられたシール液貯留用の環状液槽と、この環状液槽内のシール液中に下端部が没入するように回転部側に垂下状態に設けられた液槽仕切部材から構成されている。さらに、液体シール装置よりも内部側の空間を、バキュームポンプ等の吸引手段に接続された排気管によって吸引する構造になっている。
【０００６】
前記特許文献１に記載された容器処理装置は、アセプティック環境で充填等の処理を行うものであるため、液体シール装置の環状液槽内に貯留するシール液として殺菌液を使用している。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３１１４７２号公報（第２−３頁、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前記特許文献１に記載された従来の回転部シール装置の構成では、液体シール装置のシール液として殺菌液を使用しているため、殺菌液のレベル制御が必要であり、装置が高価であるという問題があった。
【０００９】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、殺菌液によるシール等の高価な装置をを必要とせず、しかも、ラビリンス構造やＶ字シール等を用いたものよりも高度なシール性を有する回転部シール装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明に係る回転部シール装置は、ロータリ式充填装置の固定側に設けられた第１環状壁面と、この第１環状壁面の内周側に配置された第２環状壁面と、装置の回転側に取り付けられた円板部の外周側に設けられ前記第１環状壁面の外周に沿って垂下された回転側環状壁面と、前記第１環状壁面の外周面に取り付けられた第１水返し部と、前記回転側環状壁面の内周面に、前記第１水返し部と半径方向にオーバーラップさせて取り付けられ、前記第１水返し部とともにロータリ式充填装置の外部を洗浄する際の洗浄液の侵入を阻止する第２水返し部と、前記第１環状壁面および第２環状壁面によって囲まれた環状空間内を吸引する吸引手段と、前記第２環状壁面の先端に前記円板部の下面に接近してシール部材を備えたものである。
【００１１】
この発明に係る回転部シール装置では、例えば、充填装置や洗びん機等の容器処理装置の外部を洗浄する際に、洗浄液が回転側環状壁面と固定部の第１環状壁面との間の隙間から侵入しようとした場合に、各環状壁面にそれぞれ設けられて半径方向に互いにオーバーラップしている水返し部によって、侵入を阻止することができる。また、回転側環状壁面よりも内周側にある固定側の第１および第２環状壁面の間の環状空間を吸引手段によって吸引しているので、洗浄液だけでなく、外部の雰囲気の侵入も阻止することができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明に係る回転部シール装置は、前記第１水返し部および第２水返し部が、それぞれ下方へ傾斜して配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明に係る回転部シール装置では、水返し部が下向きなので、外周側に配置されている回転側環状壁面の下側から侵入しようとする洗浄液等を確実に阻止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により本発明を説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る回転部シール装置（全体として符号１で示す）を備えたロータリ式充填装置の全体の構成を示す縦断面図、図２はその要部（回転部シール装置）を拡大して示す縦断面図である。このロータリ式充填装置は、中心の回転軸２の上端に円形の充填液タンク４が設置され、この充填液タンク４の下部外周側に円周方向等間隔で複数の充填バルブ６が取り付けられている。この充填液タンク４および充填バルブ６は、回転軸２の下端に設けた駆動ギア８が回転することにより回転軸２とともに回転する。
【００１５】
回転軸２の中間部外周に回転テーブル１０が取付けられ、前記充填液タンク４と一体的に回転する。この回転テーブル１０上の、前記各充填バルブ６と対応する位置にそれぞれびん台１２が設けられ、これら各びん台１２上に容器１４が供給される。外部から各びん台１２上に供給された容器１４は、回転テーブル１０の下面にそれぞれ設けたロードセル１６によりその重量を計測されつつ、前記充填バルブ６の開閉により充填液タンク４内の充填液が充填される。
【００１６】
前記充填液タンク４および回転テーブル１０等の回転部１８を回転駆動する駆動機構２０が、前記回転部１８の下方に設けられている。前記駆動ギア８等を含む駆動機構２０は、充填バルブ６や容器１４を載せるびん台１２等の充填を行うための機構が配置されている外部空間２２と遮断された内部空間（駆動室）２４内に配置されている。固定部２６側は、このロータリ式充填装置の基部を構成する円形壁部２８と、その上方の水平な環状固定テーブル３０とを備えており、環状固定テーブル３０上に、円筒形の第１環状壁面３２が直立して設置され、さらに、この第１環状壁面３２の内周側に、小径の直立した第２環状壁面３４が配置されている。
【００１７】
一方、回転部１８側には、前記回転テーブル１０の外周側に下方を向けて取り付けられた筒状カバー３６およびこの筒状カバー３６の下部に、外方を向けて取り付けられたフランジ状の円板部３８が設けられている。そして、この円板部３８の外周端に、前記固定部２６の第１環状壁面３２の外周側を囲んで、直立した回転側環状壁面４０が設けられている。この回転側環状壁面４０の先端（下端）は、固定部２６側の環状固定テーブル３０の上面に対し隙間を有している。また、前記固定部２６側の第１環状壁面３２と第２環状壁面３４の先端（上端）は、回転部１８側の円板部３８の下面に対して隙間を有している。
【００１８】
さらに第２環状壁面３４の先端には、全周に亘りシリコン製の環状シール部材４２が取り付けられている。このシリコン製シール部材４２は、回転側の円板部３８の下面に接近しているが、直接接触しないようになっている。つまり、回転部１８側と固定部２６側の隙間をできるだけ小さくすることを目的としており、接触してシールするものではない。
【００１９】
前記固定部２６側の円形壁部２８、環状固定テーブル３０および第１、第２の環状壁面３２、３４と、回転部１８側の回転テーブル１０、筒状カバー３６、フランジ状円板部３８および回転側環状壁面４０とにより囲まれた内部空間２４が、前記駆動室２４を構成し、その外側の充填を行う空間２２が、図示しないチャンバーに囲まれたアセプティック空間になっている。
【００２０】
この実施の形態では、回転部シール装置１は、回転部１８と固定部２６とが相対回転する部分に形成されている隙間をシールするための構成を有している。この回転部シール装置１の構成について図２により説明する。固定部２６側の第１環状壁面３２とその内周側の第２環状壁面３４との間に、環状の空間４４が形成され、この環状空間４４内に吸引配管４６が開口している。この吸引配管４６はブロア４８に接続されており、前記環状空間４４内を常時吸引している。
【００２１】
固定部２６の外側に設けた第１環状壁面３２と、その外側に設けた回転部１８側の環状壁面４０は、前記第１環状壁面３２と第２環状壁面３４との間よりも接近して配置されている。第１環状壁面３２の外周面には、下方を向いて傾斜した第１水返し部５０が全周に亘って設けられている。また、回転側環状壁面４０の内周面には、前記第１水返し部５０よりも上方に、下方を向いて傾斜した第２水返し部５２が設けられている。第１水返し部５０は、第１環状壁面３２と回転側環状壁面４０との半径方向の距離の中間よりも回転側環状壁面４０側に延びる半径方向幅を有している。また、第２水返し部５２は、前記両壁面３２、４０の半径方向の距離の中間よりも第１環状壁面３２側に延びる半径方向幅を有している。従って、第１水返し部５０と第２水返し部５２とは半径方向にオーバーラップしている。
【００２２】
この実施の形態に係る回転部シール装置１は、ロータリ式充填装置の外部を洗浄する際に、固定側の環状テーブル３０と、回転側環状壁面４０の下端部との間から洗浄液が侵入しようとすると、固定部２６側の第１環状壁面３２に設けられた第１水返し部５０および回転部１８側の環状壁面４０に設けられた第２水返し部５２によって阻止される。また、洗浄液が噴霧状となって浮遊し、固定部２６側の第１環状壁面３２と第２環状壁面３４との間の環状空間４４内に侵入したとしても、環状空間４４を常時ブロア４８によって吸引しているので、駆動室２４内に洗浄液が侵入することを防止することができ、駆動機構２０の部品が洗浄液によって腐食することを防止できる。さらに、洗浄液だけでなく、外部の空間２２の雰囲気が駆動室２４側に侵入することも防止することができる。
【００２３】
なお、前記実施の形態では、回転部１８側の環状壁面４０に取り付けられた第２水返し部５２が、固定部２６側の第１環状壁面３２に取り付けられた第１水返し部５０よりも上方に配置されているが、これら両水返し部５０、５２は下向きに傾斜して、洗浄液が侵入することを防止できれば良く、どちらが上方に配置されていても良い。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ロータリ式充填装置の固定側に設けられた第１環状壁面と、この第１環状壁面の内周側に配置された第２環状壁面と、装置の回転側に取り付けられた円板部の外周側に設けられ前記第１環状壁面の外周に沿って垂下された回転側環状壁面と、前記第１環状壁面の外周面に取り付けられた第１水返し部と、前記回転側環状壁面の内周面に、前記第１水返し部と半径方向にオーバーラップさせて取り付けられ、前記第１水返し部とともにロータリ式充填装置の外部を洗浄する際の洗浄液の侵入を阻止する第２水返し部と、前記第１環状壁面および第２環状壁面によって囲まれた環状空間内を吸引する吸引手段と、前記第２環状壁面の先端に前記円板部の下面に接近してシール部材を備えたことにより、殺菌液のレベル管理等の制御をする必要がなく、洗浄液および外部の雰囲気が内部に侵入することを確実に防止することができる。
【００２５】
また、請求項２に記載した発明は、前記第１水返し部および第２水返し部が、それぞれ下方へ傾斜して配置されているので、外部からの洗浄液の侵入をより確実に阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る回転部シール装置を備えたロータリ式充填装置の全体の構成を示す縦断面図である。
【図２】前記ロータリ式充填装置の要部（回転部シール装置）を拡大して示す縦断面図である。
【符号の説明】
１回転部シール装置
３２第１環状壁面
３４第２環状壁面
４０回転側環状壁面
４４環状空間
４８ブロア
５０第１水返し部
５２第２水返し部

Claims

ロータリ式充填装置の固定側に設けられた第１環状壁面と、この第１環状壁面の内周側に配置された第２環状壁面と、装置の回転側に取り付けられた円板部の外周側に設けられ前記第１環状壁面の外周に沿って垂下された回転側環状壁面と、前記第１環状壁面の外周面に取り付けられた第１水返し部と、前記回転側環状壁面の内周面に、前記第１水返し部と半径方向にオーバーラップさせて取り付けられ、前記第１水返し部とともにロータリ式充填装置の外部を洗浄する際の洗浄液の侵入を阻止する第２水返し部と、前記第１環状壁面および第２環状壁面によって囲まれた環状空間内を吸引する吸引手段と、前記第２環状壁面の先端に前記円板部の下面に接近してシール部材を備えたことを特徴とするロータリ式充填装置の回転部シール装置。
前記第１水返し部および第２水返し部は、それぞれ下方へ傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の回転部シール装置。